4J29可伐合金(Kovar合金)介绍 膨胀合金4J29材质密度

玻璃封接的机理就是依靠金属表面生成的金属氧化物在牢固地附着在金属表面的同时, 又能溶解到熔化的玻璃中, 在金属氧化层与玻璃之间形成一个成分渐变的过渡层, 该过渡层把玻璃和金属氧化层紧紧地粘结在一起, 实现玻璃和金属

4J29可伐合金材料特点心

4J29可伐合金在20℃一45℃具有与硅硼硬玻璃( DMq05、 DM一308等) 相近的线膨胀系数, 居里点较高,并具有良好的低温组织稳定性,合金的氧化膜致密, 能很好地被玻璃浸润。 4J29可伐合金主要用于电真空元器件如发射管、 晶体管、密封插座、继电器、集成电路引出线、 底盘外壳、支架等的玻璃封接,其化学成分见表1。

“ 烧氢” 的净化机理

所谓“ 烧氢” 就是4J 29可伐合金零件在氢气炉中的退火, 在整个退火过程中, 零件的加热、 保温、冷却,都是在氢气流的保护下进行的。

氢气不仅能保护4J29可伐合金零件表面在加热时不被氧化,而且能使零件表面的金属氧化物还原;同时,氢气中含有少量的水,可以再高温下分解出氧,有利于金属材料表面脱碳,起到表面净化的作用。 化学反应式可以用下式表示:

在高温时, 由于氢原子的扩散, 在金属内部形成置换原子, 氢气取代金属零件内部的其它气体,而被取代气体又很容易在以后排气时抽出, 起到了除气的作用。

在完成加热、 保温、 冷却的整个热处理过程中, 4J 29可伐合金零件内部晶粒也完成了回复、再结晶和晶粒长大, 这样零件的应力就会得到充分的消除和平衡, 保证了4J 29可伐合金封接时线膨胀系数的稳定。

综上所述, 4J 29可伐合金零件在氢气炉中退火可以同时达到如下目的: ①表面净化; ②预先去气( 达到第二个目的的同时, 也可能使可伐合金内部因氢原子扩散而产生渗氢) ; ③消除机加应力, 稳定零件尺寸( 稳定可伐合金线膨胀系数) 。

空热处理的净化机理

真空热处理也就是4J29可伐合金零件在真空气氛下的退火处理。所谓真空气氛就是通过真空泵机组把真空炉内气体抽走,使炉内气体分子数目随着真空度的升高而逐渐减少。可将真空看成是很纯的气氛,而且是很容易获得的气氛。

众所周知, 金属的氧化和氧化物的分解, 按下式进行:2Me+O2→2MeO

当加热气氛中的氧的分压大于氧化物的分解压P02时,金属要氧化;反之,当MeO的分解压力大于热气氛中氧的分压时,MeO会分解出金属来。在高真空气氛下,炉膛中的氧分压大大低于铁、合金元素和碳的氧化物的分解压,所以在真空中加热,不仅金属本身不氧化,还会使原来已氧化的金属进行还原分解, 从而脱除金属表层的氧化物杂质,起到了净化表面的作用。

同时, 附着在金属零件上的普通脂肪族油脂,是碳、 氢、 氧化合物, 蒸汽压较高, 在真空加热时, 被挥发或分解, 随即被真空泵抽走, 也起到了净化表面的作用。

真空热处理的脱气作用是根据Henry定律,即在固体或液体中被吸收溶解的气体与周围相同气体的压力成正比,用C=饰来表示,C为固体或液体中被吸收的气体量, p为相同气体的外压,K为固体或溶液温度常数。随着周围气压的降低, 固体或液体中被吸收的气体会自然而然地往外扩散。 零件在真空中加热到800℃以上时, 工件的表面将有溶于铁中的氢、 氮以及氧化物气体逸出, 随即被真空泵抽走。 真空度越高, 时间越长, 温度越高(气体本身能量增强) , 则除气效果越好。 与常压下“ 烧氢” 相比, 真空热处理的表面还原和原子置换除气更彻底, 也不会有渗氢现象。 金属表面的脱气过程是: ①金属中的气体向金属表面扩散; ②金属表面气体的脱附逸出; ③真空泵不断将炉中气体抽出排除。

至于消除机加应力、 稳定零件尺寸与形状( 稳定可伐合金线膨胀系数) , 真空热处理一样能够做到。

“ 烧氢” 有脱碳作用, 但相关资料表明, 对含碳量低( C≤ 0. 03%) 的4J 29可伐合金来说, 氢气的表面脱碳效果并不明显。

结 论

从上述分析可知,4J29可伐合金的“ 烧氢”和真空热处理在表面净化和消除应力、稳定线膨胀系数方面相差无几,在除气方面真空热处理的负压除气效果要优于“ 烧氢” ,而且还没有产生渗氢的危险。从理论上说,真空热处理完全可以代替“ 烧氢”进行4J 29可伐合金零件的净化处理,我们多批次的实验结果也验证了此理论的可行。

声明:本站部分 章内容系出于传递信息之目的源自于第三方 站转载,行业企业、终端用户投稿。若对稿件内容有任何疑问或质疑,请立即与本 站联系,本 站将迅速给予回应并第一时间做出处理(联系邮箱:jinwei@zod.com.cn)。

赞 (0)

相关推荐

发表回复

登录后才能评论